Le circuit imprimé que nous voyons quotidiennement comprend un vernis épargne, une sérigraphie, des pistes de cuivre et d'autres composants. La couche de vernis épargne est essentielle pour contrôler le processus de brasage par refusion. On appelle généralement vernis épargne la couche de vernis épargne recouverte d'huile verte.
Le procédé de résistance à la soudure sur circuit imprimé consiste à sérigraphier le circuit imprimé. Afin de le protéger des rayons UV lors de l'exposition, les pastilles du circuit imprimé sont recouvertes d'un support photographique. De plus, la soudure adhère plus fermement à la surface du circuit imprimé et résiste à la couche protectrice après exposition aux UV.
La différence entre les résines de protection et la couche de flux.
L'industrie du masque de pâte à braser utilise le terme « pochoir » ou « plaque d'acier ». Cette couche constitue un pochoir distinct et n'apparaît pas sur le circuit imprimé. Grâce à ce pochoir, la pâte à braser est appliquée sur les pastilles CMS lors du processus de brasage automatique des composants CMS. Les pastilles CMS sont évidées sur leur surface, la forme de l'évidement étant généralement identique à celle des pastilles, mais légèrement plus petite.
Masque de soudure PCB
Masque de soudure PCBLa zone de la carte à graisser est celle-ci. Comme la sortie est négative, le vernis épargne n'a aucun impact sur l'huile verte. Celle-ci est plutôt blanc argenté et étamée. (Autrement dit, en présence d'un vernis épargne, on observe un placage d'étain plutôt que de l'huile verte.)
Couche de flux
Masque en pâte : Cette machine est utilisée pour le patchage, en fonction de toutes les pastilles des composants CMS. Les dimensions et l'ordre des couches (supérieure et inférieure) sont identiques ; elle sert à éliminer les fuites d'étain du pochoir.
Précision : la présence de deux couches sur la soudure à l'étain ne signifie pas qu'il s'agit d'étain, mais d'huile verte. Cette couche d'huile verte n'est plus mentionnée. Si une zone spécifique est présente sur cette couche, cela signifie-t-il qu'elle repose sur une isolation en huile verte ? Je n'ai jamais rencontré une telle couche, désolé ! Nous dessinons le circuit imprimé. Les pastilles, par défaut, sont protégées par un vernis épargne. Par conséquent, les composants des pastilles sont soudés à l'étain blanc argenté plutôt qu'à l'huile verte, ce qui est courant. Cependant, nous ne représentons ici que l'alignement des couches supérieure et inférieure du circuit imprimé, et non la couche de pliage. Or, sur la partie alignement, le circuit imprimé repose sur une couche d'huile verte.
- Le vernis épargne, ou masque de soudure, est une fenêtre recouvrant toute la surface de la pièce et empêchant la soudure de se faire au contact de l'huile verte. Son but est de permettre la soudure !
- La zone recouverte d'huile verte ne possède pas, par défaut, de masque de soudure pour circuit imprimé !
- Appliquez un vernis épargne sur le boîtier CMS ! Un boîtier CMS comprend une couche supérieure, une couche de soudure supérieure, une couche de pâte supérieure et une couche de soudure supérieure de forme circulaire.
- Placage à l'étain ou à l'or : pour obtenir l'effet désiré, le composant recouvert de la couche de soudure reçoit une finition étamée, et la partie correspondante de la couche de soudure reçoit une couche de cuivre.
Le rôle du masque de soudure sur circuit imprimé
La composition élémentaire d'un circuit imprimé est constituée de pastilles et de vias. Le vernis épargne, ou masque de soudure, comprend les zones d'impression. Ce vernis épargne est généralement jaune, rouge, noir, vert ou d'une autre couleur. Certains circuits imprimés sont recouverts d'une couche de vernis épargne jaune. Le rôle de cette couche est d'empêcher la soudure aux endroits où elle ne doit pas se faire. Le brasage par refusion est réalisé grâce au vernis épargne. Après étamage à chaud, les parties du circuit imprimé dépourvues de vernis épargne sont étamées, tandis que celles recouvertes d'un vernis épargne ne le sont pas.
Le vernis épargne est une cause majeure de défauts sur les circuits imprimés.
Le vernis épargne adhère bien à la surface, mais de petites zones peuvent se décoller. IPC a mis au point une méthode de test consistant à coller un ruban adhésif spécifique sur la carte, puis à le retirer. On peut ensuite examiner le ruban pour vérifier si des éléments, conducteurs ou non, s'en sont détachés. Parmi tous les défauts possibles, c'est le test du ruban adhésif qui a révélé le plus de défauts.
Les quatre principaux types de masque de soudure
La couche de vernis épargne empêche la formation de ponts conducteurs entre les différents composants électroniques. En d'autres termes, elle bloque les courts-circuits. Les différentes couches de vernis épargne des circuits imprimés sont listées ci-dessous.
Masques supérieur et inférieur :
L'ingénieur en électronique connaît les différents emplacements. Il sait ce qui a été ajouté par encre, époxy ou film. Grâce à un alignement vérifié, il peut souder les broches des composants sur la carte. De plus, le tracé des pistes conductrices est visible sur la face supérieure de la carte. On appelle cela la face supérieure. La face inférieure est appelée la face inférieure.
Fluides époxy :
Pour une solution économique, choisissez un fluide époxy. Les polymères thermodurcissables sont utilisés de diverses manières. La sérigraphie est une technique d'impression. Un tissu supporte le motif d'encrage. Pour faciliter l'application de l'encre, le tissu peut présenter des ouvertures.
Les encres liquides peuvent être photographiées et imagées :
Nous fournissons du vernis épargne pour circuits imprimés sous forme d'encre. Cette encre peut être pulvérisée sur le circuit imprimé. Le motif peut ensuite être révélé et agrandi. Il est essentiel de respecter scrupuleusement la procédure et la composition de l'encre liquide. Cela nécessite un environnement propre, exempt de contaminants et de particules. Le vernis s'élimine après exposition à la lumière UV, grâce à un jet d'eau à haute pression appelé révélateur.
Imagerie photographique sur film sec :
Ce vernis épargne est appliqué par lamination sous vide. Après développement, il est possible de réaliser des ouvertures et de souder les composants aux pastilles de cuivre. De l'étain est ensuite utilisé pour maintenir le circuit de cuivre. Le film sec est alors retiré.
Le procédé de masquage épargne des circuits imprimés
Pré-cuisson
Le pré-séchage permet d'obtenir une couche de vernis épargne antiadhésive en évaporant le solvant de l'encre. La température et la durée du pré-séchage varient selon l'encre. Une température trop élevée ou une durée trop longue entraînent un développement insuffisant et une réduction de la résolution. À l'inverse, une durée trop courte ou une température trop basse provoquent l'adhérence de l'exposition au négatif. Dans le produit final, la solution de carbonate de sodium peut éroder le film de vernis épargne, entraînant une perte de brillance ou un décollement du film.
Exposition
L'exposition est cruciale. Une surexposition, due à la diffusion de la lumière, peut entraîner la formation de résidus sur les bords des graphismes ou des lignes du film de résine épargne. La résolution s'en trouve diminuée, les lignes des graphismes apparaissant plus fines et plus petites. À l'inverse, une exposition insuffisante produit des images aux lignes plus larges et plus épaisses.
Ce scénario peut se traduire lors du test : temps d’exposition prolongé et tolérance négative pour la largeur de ligne mesurée. À l’inverse, un temps d’exposition court entraîne une tolérance positive pour la largeur de ligne observée. En pratique, vous pouvez utiliser l’intégrateur d’énergie lumineuse pour déterminer le temps d’exposition optimal.
ajustement de la viscosité de l'encre
La viscosité de l'encre de photorésine liquide est principalement contrôlée par le durcisseur, le rapport des agents principaux et la quantité de diluant ajouté. Un ajout insuffisant de durcisseur peut entraîner un déséquilibre des caractéristiques de l'encre.
Que signifie l'expression « fenêtre ouverte sur le masque de soudure d'un circuit imprimé » ?
La zone du circuit imprimé qui doit être graissée est appelée vernis épargne. Ce vernis épargne est à polarité négative ; ainsi, lorsqu'il est projeté sur le circuit, il ne recouvre pas le cuivre mais le vernis épargne à l'huile verte.
Exigences de fabrication du masque de soudure blanc
Afin de limiter les défauts de soudure lors du processus de refusion, la couche de vernis épargne est essentielle. Les concepteurs de circuits imprimés doivent minimiser l'espace d'air autour des pastilles.
De nombreux ingénieurs en procédés privilégient la couche de vernis épargne blanc pour séparer les pastilles de soudure sur la carte. Cependant, pour les composants rapprochés, il est nécessaire d'accorder une attention particulière à l'espacement des broches et à la taille des pastilles.
Il est acceptable de ne pas cloisonner les ouvertures ou fenêtres du vernis épargne sur les quatre côtés de la pastille. En revanche, la maîtrise des ponts de soudure entre les broches des composants peut s'avérer plus complexe. De nombreux fabricants proposent un vernis épargne blanc pour les circuits imprimés BGA. Afin de prévenir les ponts de soudure, ce vernis ne touche pas les pastilles mais recouvre les éléments situés entre elles. La couche de vernis épargne recouvre la majorité des circuits imprimés CMS (composants montés en surface). Toutefois, si l'épaisseur du vernis épargne dépasse 0.04 mm, la couche de vernis épargne se dépose et peut gêner l'application de la pâte à braser. Un vernis épargne blanc photosensible à profil bas est indispensable pour les circuits imprimés CMS, notamment ceux comportant des composants rapprochés.
fenêtre de masque de soudure pour circuit imprimé
La fenêtre de vernis épargne correspond à la partie du cuivre exposée à l'endroit où la soudure est nécessaire. Autrement dit, elle ne recouvre pas la zone à encrer. Le terme « ligne de recouvrement » désigne la quantité et l'épaisseur du vernis épargne utilisé pour recouvrir la ligne. Un recouvrement insuffisant lors de la production peut entraîner l'exposition de la ligne.
Raison de l'ouverture de la fenêtre du masque de soudure du circuit imprimé
- Fenêtre d'ouverture : De nombreux clients n'ont pas besoin de boucher les trous d'encre. L'encre s'infiltrera dans le trou si la fenêtre n'est pas ouverte. (Ceci s'applique aux très petits trous.) Si le trou est plus grand et que l'encre y pénètre, le client ne pourra pas l'utiliser. De plus, s'il s'agit d'un plaquage or chimique, il est également nécessaire d'ouvrir la fenêtre.
- Les clients doivent souder et appliquer des traitements de surface (or/étain pulvérisé, etc.) sur le cuivre (PAD) lorsque la fenêtre est ouverte.